劉海瑩
摘 要 小學(xué)數(shù)學(xué)教材是數(shù)學(xué)知識的載體,不同版本的數(shù)學(xué)教材是實現(xiàn)同課異構(gòu)的基本文本。通過對人教版與北師大版小學(xué)數(shù)學(xué)教材中“平行四邊形的面積”的主題圖、核心問題、初步探究、難點突破、知識結(jié)論、例題鞏固的比較解讀,得到教學(xué)啟示:充分利用主題圖挖掘數(shù)學(xué)圖形與生活的聯(lián)系;重視基本方法的使用;培養(yǎng)學(xué)生操作性學(xué)習(xí)活動的能力。
關(guān)鍵詞 小學(xué)數(shù)學(xué) 教材版本 比較解讀 平行四邊形面積
小學(xué)數(shù)學(xué)教材是數(shù)學(xué)知識的載體,也是教師教學(xué)、學(xué)生學(xué)習(xí)的媒介[1]51。不同版本的教材在具體的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上各有特色,本文選取人教版與北師大版中的“平行四邊形的面積”內(nèi)容進行了比較解讀,以期為教師優(yōu)化教學(xué)設(shè)計提供幫助。“平行四邊形的面積”作為小學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)重點,是學(xué)習(xí)多邊形面積計算、掌握轉(zhuǎn)化思想的起始內(nèi)容。掌握這部分知識,將為學(xué)生探索三角形、梯形等面積的計算打下基礎(chǔ)。因此,筆者從不同版本教材的對比解讀入手,進行系統(tǒng)地分析與比較,挖掘教材內(nèi)容,研究解讀的思路,為今后在教學(xué)實踐中如何創(chuàng)造性地使用教材提供幾點建議。
一、“單元主題圖”的比較解讀
“主題圖”是教材中必不可少的資源,以靜態(tài)形式呈現(xiàn)著結(jié)論性的新知[2]。它通常以學(xué)生生活場景的形式呈現(xiàn)生動有趣的學(xué)習(xí)素材,以色彩鮮明的卡通形象沖擊學(xué)生的視覺,調(diào)動起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強學(xué)生對新知的理解。“單元主題圖”是每章開始的標(biāo)志,是整個單元主體內(nèi)容的縮影,貫穿著該單元教學(xué)的始終,引領(lǐng)教師的教和學(xué)生的學(xué)[3]。
學(xué)生在學(xué)習(xí)一年級下冊時已經(jīng)認(rèn)識了一些基本圖形,但是這種認(rèn)識還只是停留在感性層面,知識內(nèi)容較為淺顯。教材的編寫應(yīng)注重從學(xué)生的生活原型和認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā),通過發(fā)揮主題圖的引領(lǐng)作用,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,讓學(xué)生順利進入探究新知的學(xué)習(xí)中。在兩個版本的教材中,人教版教材的“單元主題圖”占據(jù)一頁的篇幅(見圖1)。
圖1展示的是以馬路、房屋、學(xué)校為中心的生活場景。這樣編排不單是為了吸引學(xué)生的視野,更是為了驗證和展示知識點的科學(xué)性和應(yīng)用性[1]51。借助問題“你發(fā)現(xiàn)了哪些圖形?你會計算它們的面積嗎?”,指導(dǎo)學(xué)生從生活場景入手思考多邊形面積的計算,為平行四邊形的面積學(xué)習(xí)做鋪墊。相比于人教版,北師大版沒有單元主題圖的展示,選擇直接從探索活動入手。因此,使用北師大版教材的教師,在對不同版本教材進行對比解讀后,可以根據(jù)學(xué)情,在設(shè)計教學(xué)時,恰當(dāng)選擇并補充生動有趣、色彩鮮明的“單元主題圖”,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,拉近學(xué)生與新知識間的距離,引導(dǎo)學(xué)生主動探究。
二、“核心問題”的比較解讀
數(shù)學(xué)家哈爾莫斯曾說,問題是數(shù)學(xué)的心臟??梢姟昂诵膯栴}”是數(shù)學(xué)教學(xué)的中心。對于“平行四邊形的面積”而言,掌握平行四邊形面積的計算公式是本節(jié)課教學(xué)的核心,學(xué)生只有在親歷了整個公式形成過程后,才能領(lǐng)悟平行四邊形面積的計算方法。人教版和北師大版都采用了數(shù)方格和割補法,使學(xué)生通過操作和觀察,探索出平行四邊形面積的計算方法,理解平行四邊形公式的原理,促進學(xué)生積累數(shù)學(xué)的基本活動經(jīng)驗[4]26。
關(guān)于“平行四邊形的面積”的教材編寫,就具體的問題呈現(xiàn)方式來說,人教版和北師大版二者具有著明顯的區(qū)別,體現(xiàn)出不同的編寫意圖。人教版以“這兩個花壇哪一個大呢?”“要知道它們的面積……”“我只會算長方形的……”三個女生的對話形式(見圖2)細致地揭示了本節(jié)課教學(xué)的“核心問題”。其中,把平行四邊形面積與長方形面積大小進行比較,調(diào)動學(xué)生探求計算平行四邊形面積的積極性。相比較而言,北師大版本的教材則采用較為直接的方式呈現(xiàn)出了核心問題(見圖3):文字?jǐn)⑹觥肮珗@準(zhǔn)備在一塊平行四邊形的空地上鋪上草坪。如何求這塊空地的面積?……”,并配有相關(guān)數(shù)據(jù)(平行四邊形兩條鄰邊以及一條高的長度),促使學(xué)生產(chǎn)生充分利用已知條件所給的數(shù)據(jù)去解決未知問題的需求,激發(fā)學(xué)生進一步探究問題、解決問題的動力[5]。人教版教材的情景圖(圖2)“我只會算長方形的……”的回答語中隱約體現(xiàn)出了長方形面積與平行四邊形面積計算之間存在著關(guān)聯(lián)性,提示學(xué)生自主去探究圖形間的關(guān)系并加以比較。相比于人教版,北師大版的處理方式更為直接明了,圖3中“長方形的面積是長×寬,平行四邊形的面積能用兩個鄰邊長度相乘嗎?”的追問形式將平行四邊形的面積計算假設(shè)直接提出,激發(fā)學(xué)生探究和驗證假設(shè)是否成立的求知欲。由于學(xué)生已掌握長方形的面積公式,平行四邊形與長方形同屬于四邊形,所以部分學(xué)生會自然聯(lián)想到用鄰邊相乘的方法來計算平行四邊形的面積。
三、“初步探究”的比較解讀
“初步探究”要求學(xué)生根據(jù)已有的知識經(jīng)驗嘗試解決現(xiàn)有的問題,它是學(xué)生學(xué)習(xí)遷移的重要體現(xiàn),也是探求新知的起始環(huán)節(jié)。關(guān)于“初步探究”,人教版和北師大版教材都采用了數(shù)方格的方法去計算平行四邊形的面積?!皵?shù)”出一個圖形的面積是最原始的方法,其中蘊含著數(shù)學(xué)概念最本質(zhì)的屬性和最基本的內(nèi)涵[6]。因此,教師在教學(xué)時,應(yīng)重視基本方法的使用,從學(xué)情出發(fā)指導(dǎo)學(xué)生通過“數(shù)方格”的基本方法解決平行四邊形的面積問題。
兩個版本就所呈現(xiàn)的探究過程而言還是有所不同的。在人教版的數(shù)方格方法中,教材安排數(shù)出一個長方形和一個平行四邊形的面積并規(guī)定了數(shù)方格的標(biāo)準(zhǔn)(見圖4),繼而對底(長)、寬(高)和面積進行比較,同時將數(shù)據(jù)記錄到表格中。數(shù)據(jù)能更加直觀地呈出兩個圖形之間的區(qū)別與聯(lián)系,為學(xué)生進一步探尋平行四邊形面積的計算公式做準(zhǔn)備。用“不數(shù)方格,能不能計算平行四邊形的面積呢”這一提示語自然過渡到下一環(huán)節(jié),為割補法做鋪墊。
相較于人教版,北師大版在借助數(shù)方格去驗證假設(shè)時,通過兩位學(xué)生的對話(見圖5)“長方形的面積是5 × 6 = 30。這個平行四邊形所占的小方格肯定不夠30個……”,直接給出了提示,降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)難度,有利于教師的教學(xué)調(diào)控[4]26,同時引起認(rèn)知沖突,表明不能用鄰邊相乘的方法來計算平行四邊形的面積,從而啟發(fā)學(xué)生思考,尋求新的思路方法去解決問題。教師在使用北師大版教材教學(xué)時,可以參考人教版的編排,注意規(guī)定數(shù)格子的標(biāo)準(zhǔn),引導(dǎo)學(xué)生積極思考如何計算平行四邊形的面積,檢驗兩位學(xué)生對話的是否正確,從而驗證之前的假設(shè)。
四、“難點突破”的比較解讀
“難點的突破”直接影響教學(xué)效果。衡量數(shù)學(xué)教學(xué)是否有效的基本標(biāo)準(zhǔn)之一,就是看教師在教學(xué)中能否根據(jù)學(xué)生實際突破難點[7]。對于平行四邊形面積而言,關(guān)于如何幫助學(xué)生通過轉(zhuǎn)化的思想理解平行四邊形面積的推導(dǎo)過程,人教版和北師大版教材都設(shè)置了一個平行四邊形并標(biāo)注了底和高,同時展示了剪、移、拼即割補法的操作流程,幫助學(xué)生感受由平行四邊形面積到長方形面積的轉(zhuǎn)化,理解平行四邊形面積計算公式的推導(dǎo)過程,進而運用推導(dǎo)公式解決平行四邊形面積的計算問題。在這個過程中,兩個版本的教材都沒有直接給出結(jié)論,而是提供豐富的操作素材,設(shè)計思考性較強的問題[4]26,讓學(xué)生通過探索、操作、觀察、對比來獲得新知,在這個環(huán)節(jié)中,如何讓學(xué)生充分進行操作性活動是教師在教學(xué)設(shè)計中值得深思的重點。
如果進一步分析比較的話,兩個版本在“難點的突破”上各有側(cè)重,體現(xiàn)了不同的教育理念。人教版教材呈現(xiàn)的推導(dǎo)過程較為詳細(見圖6),通過情景圖和提示語細致地展示了操作流程,引導(dǎo)學(xué)生按照步驟進行操作活動,避免學(xué)生走彎路,操作過程動態(tài)度高,易于操作。學(xué)生經(jīng)歷這些直觀操作,有助于學(xué)生獲得平面圖形間轉(zhuǎn)換的直觀經(jīng)驗,建立初步的空間觀念[8]。北師大版所展示的推導(dǎo)過程則更為簡潔(見圖7),更多地留給學(xué)生思考和想象的空間。借助“你能把平行四邊形轉(zhuǎn)化為長方形嗎?”這一問題,啟發(fā)學(xué)生運用割補法把平行四邊形的面積轉(zhuǎn)化為長方形的面積來計算,從中體會轉(zhuǎn)化的思想[9]。要注意的是,北師大版呈現(xiàn)的割補過程采用不同的顏色加以區(qū)分,增強了學(xué)生觀察的直觀性,易于學(xué)生理解拼接前后的面積保持不變,使學(xué)習(xí)變得更加有趣。
五、“知識結(jié)論”的比較解讀
“知識結(jié)論”是每節(jié)數(shù)學(xué)課堂提煉出的精華所在,整個數(shù)學(xué)教學(xué)活動都圍繞“知識結(jié)論”而展開。對于“平行四邊形的面積”而言,平行四邊形的面積公式是最重要的知識結(jié)論,是數(shù)學(xué)轉(zhuǎn)化思想在幾何圖形中的初步體現(xiàn)。學(xué)生只有親歷整個公式形成的過程,所獲得的知識結(jié)論才能有效而扎實[5]76-77。
兩個版本的教材均以填空的形式要求學(xué)生用字母和文字兩種方式表示平行四邊形面積的計算公式。經(jīng)過對比可以發(fā)現(xiàn):首先,兩個版本獲得結(jié)論的過程也略顯差異(人教版見圖8、北師大版圖9)。人教版通過“觀察原來的平行四邊形和轉(zhuǎn)化后的長方形,你發(fā)現(xiàn)它們之間有哪些等量關(guān)系嗎?”的問句讓學(xué)生注意到等量關(guān)系的多樣性和不唯一性,促使學(xué)生進行全面地思考,增加了問題的難度,拓展了學(xué)生的思維廣度;而北師大版則直接以“怎樣求平行四邊形的面積?”進行提問,保持學(xué)生對面積的關(guān)注度,降低了學(xué)習(xí)的難度,順著學(xué)生的思路尋找問題的答案。其次,人教版將三個孩子對話作為提示信息,揭示隱含的等量關(guān)系,并以平行四邊形為標(biāo)準(zhǔn)去匹配長方形的對應(yīng)量,最終確定“平行四邊形的面積=平行四邊形的底×平行四邊形的高”的公式;北師大版恰好相反,以長方形為標(biāo)準(zhǔn)去匹配平行四邊形的對應(yīng)量,最終得出結(jié)論。
六、“例題鞏固”的比較解讀
“例題鞏固”是數(shù)學(xué)課的重要環(huán)節(jié),能及時幫助學(xué)生鞏固新知,檢驗學(xué)習(xí)效果。兩個版本在對例題的設(shè)置上也體現(xiàn)了不同的處理方式,仔細分析兩個版本的兩道例題可以看出編寫意圖的差異。人教版教材的“例題鞏固”(見圖10)要求學(xué)生繼續(xù)計算平行四邊形的面積,這與開篇導(dǎo)入的問題保持一致,使得問題的設(shè)置有始有終,形成了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)閉環(huán)。教材中呈現(xiàn)了具體的求解過程,學(xué)生通過求解過程體驗公式的使用效果,加強學(xué)生對公式的理解和運用;而北師大版的教材直接以問題的方式要求學(xué)生利用平行四邊形面積的計算公式求出面積,體現(xiàn)了平行四邊形面積計算公式的初步應(yīng)用[9]124,考察了學(xué)生對公式的把握情況,但是沒有呈現(xiàn)具體的演算過程,使用北師大版的教師在該教學(xué)環(huán)節(jié),可以借鑒人教版的編設(shè),先引導(dǎo)學(xué)生進行計算和思考,隨即出示板書呈現(xiàn)演算過程,易于學(xué)生及時檢驗學(xué)習(xí)效果。
七、教材比較對教學(xué)的啟示
每個版本都有其各自的特色,通過比較,筆者對“平行四邊形的面積”的教學(xué)有如下思考:
(一)充分利用主題圖挖掘數(shù)學(xué)圖形與生活的聯(lián)系
主題圖的設(shè)計說明了教學(xué)內(nèi)容的實用性,符合學(xué)生的認(rèn)知特點,加強了生活與數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)的聯(lián)系,讓學(xué)生體會到幾何圖形在生活中無處不有、無處不在。教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)可引入生活主題圖來激活學(xué)生已有的經(jīng)驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲,順利銜接到本節(jié)課的教學(xué)重點。通過針對性的練習(xí)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生利用新知解決實際問題的能力,使學(xué)生深刻體會到數(shù)學(xué)來源于生活,也回歸于生活。
(二)重視基本方法的使用
基本方法是解決數(shù)學(xué)問題的常用方法,是學(xué)生初步探究的基礎(chǔ)。注重基本方法的使用不僅能溫故知新,還能調(diào)動學(xué)生積極參與探究。學(xué)情分析表明,當(dāng)學(xué)生首次接觸“平行四邊形的面積”計算問題時,能夠準(zhǔn)確理解并有效運用的方法是“數(shù)方格”這一基本方法,不太容易考慮到割補法。教學(xué)活動應(yīng)以學(xué)生的學(xué)為中心,促進學(xué)生主動建構(gòu)新知。因此,教師的教學(xué)實施要從學(xué)生已掌握的基本方法出發(fā),作為新方法的生長點,引導(dǎo)學(xué)生探索新方法,從而解決問題、建構(gòu)新知。
(三)培養(yǎng)學(xué)生操作性學(xué)習(xí)活動的能力
操作性學(xué)習(xí)活動是學(xué)生體驗知識的形成和獲得的重要過程。就“平行四邊形的面積”而言,在課前,教師應(yīng)當(dāng)組織學(xué)生準(zhǔn)備學(xué)具;教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生進行正確的分割,把平行四邊形分割成兩部分且每一部分都要出現(xiàn)直角,引導(dǎo)學(xué)生拼擺成長方形并思考拼接前后圖形面積的關(guān)系。折疊、剪裁、拼擺這些直觀操作能積累學(xué)生的數(shù)學(xué)圖形經(jīng)驗,使抽象的內(nèi)容具體化,有利于學(xué)生從整體上把握平行四邊形的本質(zhì)。在“平行四邊形的面積”教學(xué)中,操作性學(xué)習(xí)活動的設(shè)計直接決定學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,教師應(yīng)將這一教學(xué)環(huán)節(jié)作為教學(xué)設(shè)計的重點,進而培養(yǎng)學(xué)生的操作和觀察能力。
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(責(zé)任編輯:楊紅波)